工程热力学考试题 精编1 (8).pdf

一 填空 15 分每空一分 1 实现热能转变为机械能的唯一途径是 2 流体处于某一状态的音速叫做 流体状态发生变化 也要变化 3 理想气体节流产生 效应 在工程常用的压力及温度范围内 水蒸汽产生 效应 4 孤立系内发生不可逆过程 熵的变化必有 发生可逆过程 过程是 不可能发生的 5 已知 P 0 004MPa S 6 5851kJ kg C 的水蒸汽 状态为 温度为 比容为 焓为 6 超音速气流流入渐扩形管道 此管道的作用为 亚音速气流流入渐扩形管道 此 管道的作用为 7 准平衡过程是可逆过程 二 简要回答问题 25 分 每小题 5 分 1 式 w Pdv q Tds 可以用于不可逆过程吗 为什么 2 如果比热C是温度t的单调递增函数 当t2 t1时 理想气体的平均比热C0t1 C0t2 Ct1t2中 哪一个最大 哪一个最小 3 闭系经历一个可逆过程 作功 15kJ 放热 5kJ 系统熵变为正 为负 还是不能确定 4 蒸汽中间再过热的主要作用是什么 是否总能通过再热提高循环热效率 什么条件下中 间再过热才能对提高效率有好处 5 理想混合气体CP CV是否仍遵循迈耶公式 三 计算题 60 分 1 某动力循环工质在温度为 500 C时与 300 C时分别吸热 2300kJ与 1000kJ 在环境温度 15 C下放热 循环功 1400kJ 如果工质没有其他的热交换 试判断此循环是可逆循环 不可逆循环 还是不可能实现 为什么 10 分 500 C 300 C 解 据题意该设备的作用效果示意图为 Q1 Q1 Q2 Q1 Q1 W 2300 1000 1400 1900 kJ W 各部分的熵增分别为 Q2 S1 Q1 T1 1000 573 1 7452 kJ K T0 S1 Q1 T1 2300 773 2 9754 kJ K S0 Q2 T0 1900 288 6 5972 kJ K 孤立系的熵增为 SS S1 S1 S0 1 8798 kJ K 0 由熵增原理可知该循环是不可逆循环 2 在气缸 活塞装置中的 1kg氮气 从 3bar 157 C膨胀到 1bar 17 C 作膨胀功 46kJ kg 如果周围环境的温度为 7 C 并设比热容为定值 CV 0 74 kJ kgK R 296 769 J kgK k 1 4 试求 1 1kg氮气的内能 焓 熵的改变量 2 1kg氮气与外界交换的热量 3 此过程是否可逆 4 有无有效能损失 其量多少 第二题为补充题 做对了加分 做错了不扣分 20 分 解 1 u CV T 0 74 140 103 6kJ kg h CP T 0 74 0 296769 140 145 14766kJ kg s CPlnT2 T1 RlnP2 P1 740 296 769 ln 290 430 296 769ln 1 3 82 35J kgK 2 q u w 103 6 46 57 6kJ kg 3 ss s s0 82 35 q T0 82 35 57600 280 123 36J kg 0 为不可逆过程 4 T0 ss 280 123 36 34540 8 J kg 3 压力为 20 105Pa 温度为 490 C的蒸汽 经节流阀压力降为 10 105Pa 然后定熵膨胀 至 0 3 105Pa 求绝热节流后蒸汽温度变为多少 熵变了多少 由于节流 技术功又改变 了多少 25 分 解 由h s图可查得节流后的温度为 熵增为 技术功减小 4 已知蒸汽动力循环如图 锅炉热效率 B 汽轮机相对内效率为 oi 图中各标号可用相应 的焓值表达 即 1 处的焓为初参数为h1 4 处的焓为h4 求 1 画出循环的T s图 并标出对应的状态点 1 1 2 产生 1kg蒸汽所需的热量qH的计算式 3 锅炉热损失qLB的表达式 4 汽轮机不可逆膨胀